1、精选教育第9讲 细胞呼吸doc细胞的能量供应和利用第9讲细胞呼吸考试说明 1.细胞呼吸()。2.实验:探究酵母菌的呼吸方式。考点一细胞呼吸的过程1.有氧呼吸(1)总反应式图3-9-1(2)过程图解(3)能量的释放与去向有氧呼吸个阶段都释放能量产生ATP。细胞呼吸释放的能量大部分以形式散失,少部分转移到中。2.无氧呼吸(1)反应式 产物为酒精:C6H12O6。产物为乳酸:C6H12O6。(2)过程第一阶段第二阶段场所细胞质基质反应物葡萄糖生成物丙酮酸、H生成ATP数量少量(3)能量的释放与去向只在释放少量能量,生成少量ATP。葡萄糖分子的大部分能量存留在中
2、。正误辨析1.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有H的积累。 ()2.有氧呼吸产生的H在线粒体基质中与氧结合生成水。 ()3.葡萄糖氧化分解为丙酮酸只发生在细胞有氧呼吸时。 ()4.无氧呼吸能产生ATP,但没有H的生成过程。 ()5.人体细胞内O2/CO2的值,线粒体内比细胞质基质中高。 ()理性思维1.归纳与概括 春季种子萌发初期,细胞释放CO2与吸收O2的比值大于1,此时细胞的呼吸方式是什么?2.归纳与概括 人和动物细胞呼吸过程中CO2的来源与酵母菌有何不同?科学探究如图3-9-2是探究细胞呼吸作用的两套实验装置,甲装置瓶内和乙装置A瓶内都是萌发的种子,乙装置B瓶内是煮熟的种子。请认真分
3、析图文信息,回答问题:图3-9-2(1)甲、乙两个实验,其中属于对照实验的是。(2)甲实验的结果证明。(3)乙实验的结果证明。1.有氧呼吸和无氧呼吸的比较类型有氧呼吸无氧呼吸过程模型必需条件O2和酶不需O2,但必须有酶催化场所细胞质基质(第一阶段);线粒体(第二、三阶段)在细胞质基质中进行全过程产物CO2和H2O酒精、CO2(或乳酸)联系第一阶段完全相同;实质相同:氧化分解有机物,释放能量(并合成ATP满足细胞生命活动的需要);有氧呼吸是在无氧呼吸的基础上进化而来的2.细胞呼吸中H和ATP的来源和去路来源去路有氧呼吸无氧呼吸有氧呼吸无氧呼吸H葡萄糖和水葡萄糖与O2结合生成H2O还原丙酮酸ATP
4、三个阶段都产生只在第一阶段产生用于各项生命活动3.有氧呼吸过程中氢元素和碳元素的来源和去路分析(1)氢元素:葡萄糖、H2O(反应物)HH2O。(2)碳元素:葡萄糖丙酮酸CO2。角度1考查有氧呼吸和无氧呼吸的过程分析1.2019辽宁锦州质检 下列关于细胞呼吸的叙述,不正确的是 ()A. 长跑时,人体产生的CO2来自于有氧呼吸B. 有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水C. 肺炎双球菌有氧呼吸产生二氧化碳的场所是线粒体基质D. 无氧呼吸第一阶段产生H,第二阶段消耗H2.2019东北育才学校一模 如图3-9-3是H随化合物在生物体内转移的过程,下面对其分析不正确的是 ()A. 产生的H可在过程中将三
5、碳化合物还原B. H经转移到水中,其过程需氧气参与C. 能形成ATP的过程有图3-9-3D. 长在向阳坡上的小麦比长在背阳坡上的小麦过程旺盛易错提醒有关细胞呼吸的6个易错点(1)不同生物无氧呼吸的产物不同,其直接原因在于催化反应的酶不同,根本原因在于控制酶合成的基因不同。(2)无氧呼吸只释放少量能量,其余能量储存在分解不彻底的氧化产物酒精或乳酸中。(3)有氧呼吸产物与无氧呼吸产物最大的区别是无氧呼吸没有水生成,并且无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。(4)真核生物细胞并非都能进行有氧呼吸,如蛔虫细胞、哺乳动物成熟的红细胞只能进行无氧呼吸。(5)原核生物无线粒体,但有些原核生物仍可进行有氧呼吸,如蓝
6、藻、硝化细菌等,因为其细胞中含有与有氧呼吸有关的酶。(6)水稻等植物长期被水淹后烂根的原因是无氧呼吸的产物酒精对细胞有毒害作用。玉米种子烂胚的原因是无氧呼吸产生的乳酸对细胞有毒害作用。角度2细胞呼吸方式的判断与计算3.2019四川成都摸底 为了准确地判断贮存的小麦种子所进行的呼吸方式,最好检测 ()A.有无酒精产生 B.有无水的生成C.有无有机物的消耗 D.O2消耗量与CO2生成量的比值4.有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培养液,当通入不同浓度的氧气时,其产生的C2H5OH和CO2的量如图3-9-4所示。据图中信息推断错误的是 ()图3-9-4A.氧浓度为a时酵母菌没有有氧呼吸,只进行无氧呼吸B.当氧
7、浓度为b和d时,酵母菌细胞呼吸的过程会不同C.当氧浓度为c时,2/5的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵D.在a、b、c、d不同氧浓度下,细胞都产生H和ATP5.2019河南林州一中调研 将苹果储藏在密闭容器中,较长时间后会闻到酒香。当通入不同浓度的氧气时,其O2的消耗量和CO2产生量如下表所示(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列叙述错误的是 ()氧浓度(%)abcdeCO2产生量(mol/min)1.21.01.31.63.0O2的消耗量(mol/min)00.50.71.23.0A.氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行B.氧浓度为c时,苹果产生C2H5OH的量为0.6 mol/minC
8、.氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/4用于酒精发酵D.氧浓度为b时,较适宜苹果的储藏技法提炼1.判定细胞呼吸方式的三大依据2.呼吸作用中各物质之间的比例关系(以葡萄糖为底物的细胞呼吸)(1)有氧呼吸:葡萄糖O2CO2=166。(2)无氧呼吸:葡萄糖CO2酒精=122或葡萄糖乳酸=12。(3)消耗等量的葡萄糖时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的CO2物质的量之比为13。考点二影响细胞呼吸的因素及应用1.温度、CO2浓度及H2O对呼吸速率影响的曲线分析因素温度CO2浓度H2O影响机理影响呼吸酶的活性高浓度的CO2对细胞呼吸有明显的抑制效应在一定范围内,细胞呼吸强度随
9、含水量的增加而增强曲线模型 实践应用零上低温下储存种子、蔬菜、水果,大棚种植夜间适当降低温度增加CO2的浓度,可提高蔬菜和水果的保鲜效果粮食在收仓前要进行晾晒处理,干种子萌发前要进行浸泡处理2.氧浓度对呼吸速率影响的曲线分析图3-9-5(1)氧气作为有氧呼吸的原料,可同时影响有氧呼吸和无氧呼吸的速率。(2)图甲中O2浓度为0时细胞只进行无氧呼吸,随O2浓度升高,有氧呼吸逐渐增强,无氧呼吸逐渐减弱。当O2浓度为010%时,细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;O2浓度在10%以上时,细胞只进行有氧呼吸。(3)图乙中三条曲线分别表示无氧呼吸CO2释放量、有氧呼吸O2吸收量(等于有氧呼吸CO2释放量)及
10、两种呼吸CO2释放总量。(4)图中R点为两种细胞呼吸CO2释放总量的最低点,一般认为此时细胞呼吸消耗有机物最少,最适合储存种子或果实。AB段长度=BC段长度,说明此时有氧呼吸与无氧呼吸释放的CO2量相等,则此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量应为无氧呼吸消耗葡萄糖量的1/3。角度1以曲线模型为信息载体,考查影响细胞呼吸的因素1.如图3-9-6表示某植物非绿色器官在不同O2浓度下,O2的吸收量和CO2的释放量的变化情况,根据所提供的信息,以下判断正确的是 ()图3-9-6A.N点时,该器官O2的吸收量和CO2的释放量相等,说明其只进行有氧呼吸B.M点是贮藏该器官的最适O2浓度,此时无氧呼吸的强度最低C.该
11、器官呼吸作用过程中有非糖物质的氧化分解D.L点时,该器官产生CO2的场所是细胞中的线粒体基质2.科研人员探究温度对密闭罐中水蜜桃果肉细胞呼吸速率的影响,结果如图3-9-7所示。下列叙述正确的是 ()图3-9-7A.20 h内,果肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体B.50 h后,30 条件下果肉细胞没有消耗O2,密闭罐中CO2浓度会增加C.50 h后,30 的有氧呼吸速率比2 和15 慢,是因为温度高使酶活性降低D.实验结果说明,温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大角度2考查细胞呼吸原理在生产上的应用3.2019四川成都模拟 下列关于细胞呼吸原理的应用,正确的是 ()A.水果、蔬菜
12、的保存要求在零下低温、无氧和干燥环境B.用透气的纱布包扎伤口可避免组织细胞缺氧死亡C.稻田定期排水可防止无氧呼吸产生乳酸对细胞造成毒害D.夜间适当降低温度有利于提高温室大棚中农作物的产量4.2019浙江五校联考 蚕豆种子萌发过程中CO2释放速率和O2吸收速率的变化趋势如图3-9-8所示。下列说法错误的是 ()图3-9-8A.种子在破土前干重一直在减小B.48 h后细胞呼吸底物不只是糖类C.二氧化碳的产生场所为线粒体基质和细胞质基质D.1224 h期间,细胞呼吸的主要方式为有氧呼吸易错警示影响细胞呼吸的外界因素的应用注意点1.影响细胞呼吸的因素并不是单一的(1)若需要增强细胞呼吸强度,可采取供水
13、、升温、高氧等措施。(2)若需降低细胞呼吸强度,可以采取干燥、低温、低氧等措施。2.储存蔬菜和水果与储存种子的条件不同(1)蔬菜和水果应储存在“零上低温、湿度适中、低氧”的条件下。(2)种子应储存在“零上低温、干燥、低氧”条件下。考点三探究酵母菌细胞呼吸的方式1.实验原理图3-9-92.实验步骤(1)配制酵母菌培养液(酵母菌+葡萄糖溶液)。(2)检测CO2的产生,装置如图3-9-10所示。图3-9-10(3)检测酒精的产生:自A、B中各取2 mL酵母菌培养液的滤液,分别注入编号为1、2的两支试管中分别滴加0.5 mL 溶有0.1 g重铬酸钾的硫酸溶液振荡
14、并观察溶液的颜色变化。3.实验现象条件澄清石灰水的变化1、2两试管的变化甲组变混浊快无变化乙组变混浊慢出现灰绿色4.实验结论酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下产生的CO2多且快,在无氧条件下进行细胞呼吸能产生酒精,还产生少量CO2。5.实验成功关键点分析(1)实验装置:甲组探究酵母菌的有氧呼吸,乙组探究酵母菌的无氧呼吸。甲、乙两组为对比实验,设置的是有氧、无氧条件。(2)通入A瓶的空气中不能含有CO2,以保证第三个锥形瓶中的澄清石灰水变混浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。(3)B瓶应封口放置一段时间,待酵母菌将B瓶中的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,确保通入澄
15、清石灰水中的CO2是由酵母菌无氧呼吸产生的。角度1考查酵母菌细胞呼吸方式的实验探究1.2019河南林州调研 如图3-9-11是某研究小组在探究酵母菌呼吸方式时的两套装置图,下列分析不合理的是 ()图3-9-11A. 为检验空气中的二氧化碳是否被A瓶吸收完全,可在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶B. 实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了,说明实验成功C. 实验进行一段时间后用酸性的重铬酸钾检测D瓶中物质会出现灰绿色D. C瓶和E瓶也可用溴麝香草酚蓝水溶液,可观察到水溶液由黄变绿再变蓝2.为探究酵母菌的细胞呼吸,将酵母菌破碎并进行差速离心处理,得到细胞质基质和线粒体,与酵母菌分别装入试管中,加入不同
16、的物质,进行了如下表的实验。物质细胞质基质线粒体酵母菌葡萄糖-+-+丙酮酸+-+-氧气+-+-+-注:“+”表示加入了适量的相关物质,“-”表示未加入相关物质。下列有关叙述中,不正确的是 ()A.会产生酒精的试管有B.会产生CO2和H2O的试管有C.根据试管的实验结果,可以判断酵母菌进行有氧呼吸的场所D.根据试管的实验结果,可以判断酵母菌进行无氧呼吸的场所角度2考查细胞呼吸的其他实验3.如图3-9-12所示装置可用于测定动物的呼吸速率。下列关于该装置的叙述错误的是 ()图3-9-12A.试管内加入的试剂是NaOH溶液B.温水的作用是使瓶内温度相对稳定C.实验中细玻璃管内的红墨水向右移动D.该装
17、置直接测定动物呼吸释放的CO2量4.2019山东师大附中一模 如图3-9-13中三个装置可用于研究萌发的种子的呼吸作用的方式及其产物,下列有关分析不正确的是 ()图3-9-13A.甲装置可用于探究呼吸作用是否产生热量B.乙装置有色液滴向左移动,说明种子萌发只进行有氧呼吸C.丙装置可用于探究萌发种子的呼吸作用是否产生CO2D.三个装置中的种子都必须进行消毒处理,且都需要设置对照实验归纳总结细胞呼吸方式的判断及实验探究1.探究细胞呼吸方式的实验装置欲探究某生物的呼吸类型,应设置两套呼吸装置,如图3-9-14所示(以发芽种子为例):图3-9-14实验结果预测和结论实验现象结论装置一液滴装置二液滴不动
18、不动只进行产乳酸的无氧呼吸不动右移只进行产乙醇的无氧呼吸左移右移进行有氧呼吸和产乙醇的无氧呼吸左移不动只进行有氧呼吸或进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸2.物理误差的校正为使实验结果精确除减少无关变量的干扰外,还应设置对照装置,如图3-9-15所示。对照装置与装置二相比,不同点是用“煮熟的种子”代替“发芽种子”,其余均相同。图3-9-15特别提醒(1)为防止微生物呼吸对实验结果的干扰,应将装置进行灭菌、所测种子进行消毒处理。(2)若选用绿色植物作实验材料,测定细胞呼吸速率,需将整个装置进行遮光处理,否则植物的光合作用会干扰呼吸速率的测定。历年真题明考向1.2
19、019海南卷 下列有关植物细胞呼吸作用的叙述,正确的是 ()A.分生组织细胞的呼吸速率通常比成熟组织细胞的小B.若细胞既不吸收O2也不放出CO2,说明细胞已停止无氧呼吸C.适当降低氧浓度可降低果实的有氧呼吸进而减少有机物的消耗D.利用葡萄糖进行有氧呼吸时,吸收O2与释放CO2的摩尔数不同2.2019海南卷 某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如下表所示。分组甲组乙组处理种子与染料混合保温种子煮沸后与染料混合保温结果种子中的胚呈红色种子中的胚未呈红色下列叙述错误的是 ()A.甲组的胚中发生了氧
20、化还原反应B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果3.2019上海卷 人骨骼肌内的白肌细胞含少量线粒体,适合无氧呼吸、进行剧烈运动。白肌细胞内葡萄糖氧化分解的产物有()酒精乳酸CO2H2OATPA. B.C. D.4.2019安徽卷 科研人员探究了不同温度(25 和0.5 )条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果见图3-9-16和图3-9-17。图3-9-16图3-9-17(1)由图可知,与25 相比,0.5 条件下果实的CO2生成速率较低,主要原因是;随着果实储存时间的增加,密闭容器内的浓度
21、越来越高,抑制了果实的细胞呼吸。该实验还可以通过检测浓度变化来计算呼吸速率。(2)某同学拟验证上述实验结果,设计如下方案:称取两等份同一品种的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封。将甲、乙瓶分别置于25 和0.5 条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。记录实验数据并计算CO2生成速率。为使实验结果更可靠,请给出两条建议,以完善上述实验方案(不考虑温度因素)。a.;b.。第9讲细胞呼吸考点一【知识梳理】1.(2)细胞质基质C6H12O62丙酮酸+4H少量能量线粒体基质2丙酮酸+6H2O6CO2+20H少量能量线粒体内膜24H+6O212H2O大量能量(3)三热能ATP2
22、.(1)2C2H5OH+2CO2+少量能量2C3H6O3+少量能量(2)细胞质基质丙酮酸、H酒精和CO2或乳酸无 (3)第一阶段酒精或乳酸正误辨析1.2.3.4.5.解析 1.无氧呼吸过程产生的H将丙酮酸还原为酒精和CO2或乳酸。2.有氧呼吸产生的H在线粒体内膜上与氧结合生成水。3.无氧呼吸时也发生该过程。4.无氧呼吸第一阶段产生H。5.线粒体内消耗O2产生CO2,因此,线粒体内O2/CO2的值比细胞质基质中的低。理性思维1.有氧呼吸和无氧呼吸。2.人和动物细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体;酵母菌细胞呼吸产生CO2的场所是线粒体和细胞质基质。科学探究(1)乙(2)细胞的呼吸作用会产生二氧化碳(
23、或种子萌发过程中会产生二氧化碳) (3)细胞的呼吸作用会释放能量(或种子萌发过程中会释放能量)【命题角度】1.C解析 人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸,没有二氧化碳,因此长跑时人体产生的CO2只来自有氧呼吸,A正确;有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段H和氧气结合产生水,B正确;肺炎双球菌属于原核生物,只有核糖体,没有其他细胞器,C错误;无氧呼吸第一阶段葡萄糖分解生成丙酮酸和H,第二阶段丙酮酸和H反应生成酒精和二氧化碳或乳酸,D正确。2.C解析 光反应产生的H和ATP,可在暗反应过程中将三碳化合物还原,故A正确;在有氧呼吸的第三阶段,H和氧气结合形成水,故B正确;形成ATP的过程有光反应、无氧呼吸第一
24、阶段、有氧呼吸的三个阶段,即,暗反应和多糖的水解需要消耗ATP,无氧呼吸的第二阶段不产生ATP,故C错误;向阳坡光照强度比背阳坡强,长在向阳坡上的小麦光反应速率较快,光合作用速率也较快,故D正确。3.D解析 有无酒精生成只能判断小麦种子是否进行无氧呼吸,不能准确判断小麦种子的呼吸方式,A错误;有氧呼吸和无氧呼吸都是在溶液中进行的,有无水的生成很难测定,B错误;有氧呼吸和无氧呼吸都消耗有机物,C错误;由于有氧条件下进行有氧呼吸时吸收的O2和放出的CO2量相等,而无氧呼吸时不吸收氧气,但放出二氧化碳,因此根据O2消耗量与CO2生成量的比值可以准确判断出小麦种子的呼吸方式,D正确。4.C解析 根据无
25、氧呼吸反应式可知,无氧呼吸产生酒精的量和产生CO2的量相等,氧浓度为a时,产生酒精的量等于产生CO2的量,表明酵母菌只进行无氧呼吸,A正确;当氧浓度为b时,产生CO2的量大于产生酒精的量,说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,而氧浓度为d时,产生酒精的量为零,说明酵母菌只进行有氧呼吸,B正确;由题图中数据可知,氧浓度为c时,2/3的葡萄糖用于酵母菌酒精发酵,C错误;无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都能产生H和ATP,D正确。5.C解析 氧浓度为a时,苹果的细胞呼吸消耗的氧气量为0,表明细胞只进行无氧呼吸,此时苹果的细胞呼吸只在细胞质基质中进行,不在线粒体中进行,A正确;氧浓度为c时,苹果无氧呼吸产生
26、的CO2量为1.3-0.7=0.6 mol/min,而产生C2H5OH的量与无氧呼吸产生的CO2量相等,也为0.6 mol/min,B正确;氧浓度为d时,有氧呼吸产生的CO2量为1.2 mol/min,消耗的葡萄糖为0.2 mol/min;无氧呼吸产生的CO2量为0.4 mol/min,消耗的葡萄糖为0.2 mol/min,故氧浓度为d时,消耗的葡萄糖中有1/2用于酒精发酵,C错误;氧浓度为b时,呼吸作用强度最低,故在表格中氧浓度为b时较适宜苹果的储藏,D正确。考点二【命题角度】1.C解析 N点之后,O2的吸收量与CO2的释放量不相等,说明该植物非绿色器官呼吸作用过程中还有非糖物质的氧化分解,
27、C项正确;由于有非糖物质参与氧化分解,故O2的吸收量与CO2的释放量相等不能说明该器官只进行有氧呼吸,A项错误;M点时,细胞的总呼吸强度最低,但无氧呼吸强度并不是最低的,B项错误;L点时,细胞只进行无氧呼吸,产生CO2的场所是细胞质基质,D项错误。2.B解析 果肉细胞不能进行光合作用,其产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体,A项错误;50 h后,30 条件下果肉细胞没有消耗O2,是由于此温度条件下酶的活性较高,有氧呼吸已将O2消耗殆尽,以后仅进行无氧呼吸,故密闭罐中CO2浓度会增加,B项正确,C项错误;在一定的温度范围内,温度越高,果肉细胞有氧呼吸速率越大,D项错误。3.D解析 水果、蔬菜的保
28、存要求零上低温、低氧、湿度适宜的环境,A错误;由于氧气能抑制破伤风杆菌的无氧呼吸,所以在包扎伤口时,可选用透气的纱布进行包扎,B错误;稻田定期排水可防止无氧呼吸产生酒精对细胞造成毒害,C错误;温室种植农作物,要提高产量,傍晚应适当降低温度,因为傍晚降低温度能减弱呼吸作用,减少有机物的消耗,D正确。4.D解析 种子在破土前不能进行光合作用,只有呼吸作用,故干重一直在减小;48 h后细胞吸收的氧气量大于释放的二氧化碳量,说明底物不只是糖类,可能有脂肪;二氧化碳的产生场所除了线粒体基质,还有细胞质基质;1224 h期间,二氧化碳释放量明显大于氧气吸收量,说明细胞呼吸的主要方式为无氧呼吸。考点三【命题
29、角度】1.D解析 由于二氧化碳能使澄清石灰水变混浊,所以在B瓶前加一个盛有澄清石灰水的锥形瓶,可检验空气中的二氧化碳是否被A瓶吸收完全,A项正确;实验中发现C瓶先变混浊后又澄清了,说明酵母菌呼吸作用产生了二氧化碳,且量较多,实验成功,B项正确;实验进行一段时间后,D瓶酵母菌进行无氧呼吸生成酒精,此时用酸性的重铬酸钾检测D瓶中物质会出现灰绿色,C项正确;C瓶和E瓶中的二氧化碳也可用溴麝香草酚蓝水溶液检测,可观察到水溶液由蓝变绿再变黄,D项错误。2.C解析 酒精是在无氧情况下,在细胞质基质中产生的,故会产生酒精的试管是,A正确;有氧情况下丙酮酸在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段产生CO2和H2O,故会产生CO2和H2O的试管只有,B正确;根据试管的实验结果
